В текущем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые из Университета штата Мичиган показывают, что гар, зубастая пресноводная рыба, может раскрыть множество эволюционных секретов – даже возможные генетические схемы регенерации конечностей у людей.
Ученые знали, что саламандры могут отрастать полные конечности после ампутации.
Инго Брааш, доцент кафедры интегративной биологии МГУ, и его команда, однако, были первыми, кто изучил, как гар и другие рыбы регенерируют целые плавники. Что еще более важно, исследователи сосредоточились на том, как они восстанавливают эндохондральные кости в своих плавниках, которые являются эквивалентами человеческих рук и ног.
«Гарс часто считают« рыбой-динозавром »из-за типа тела, напоминающего его предка», – сказал Брааш. "Они становятся популярным новым исследовательским организмом для биомедицинских исследований, в основном потому, что геном гар очень похож на геном человека."
Саргана называют «мостовым видом», так как его геном похож как на рыбок данио, которые часто используются в качестве генетической модели для достижений медицины, так и на людей, открытие, в котором Браш привел.
Гар развиваются медленно и сохранили в своем геноме больше наследственных элементов, чем другие рыбы. Это означает, что гар служат не только своего рода мостом для людей, но и прекрасным связующим звеном с глубоким прошлым.
Итак, изучая, как рыбы регенерируют плавники, команда Брааша определила гены и механизмы, ответственные за их отрастание. Когда они сравнили свои открытия с геномом человека, они сделали интересное наблюдение.
«Гены, ответственные за это действие у рыб, также в значительной степени присутствуют у людей», – сказал Брааш. "Однако чего не хватает, так это генетических механизмов, активирующих эти гены у людей. Вероятно, что генетические переключатели, активирующие гены, были потеряны или изменены во время эволюции млекопитающих, включая человека."
С точки зрения эволюции, это предполагает, что последний общий предок рыб и четвероногих или четвероногих позвоночных уже приобрел особую реакцию на регенерацию придатков, и что эта программа сохранялась во время эволюции у многих видов рыб, а также у саламандр. добавлен.
Продолжение исследований этих ключевых генов и отсутствующих механизмов может в конечном итоге привести к некоторым революционным достижениям в медицине.
«Чем больше мы изучаем эти общие черты среди позвоночных, тем больше мы можем сосредоточиться на основных целях для пробуждения этой программы регенеративной терапии у людей», – сказал Брааш. «Такие прямые биомедицинские достижения останутся в далеком будущем, но исследования регенерации плавников у рыб будут по-прежнему открывать многое о регенеративном потенциале позвоночных."